01吸附
吸附是利用多孔固體吸附劑將氣體(或液體)混合物中的一種或多種組分積聚或濃縮在表面上從而達(dá)到分離的目的的操作。吸附是一種常用的氣態(tài)污染物凈化方法,凈化率高,但吸附劑的容量一般有限,所以只適用于處理低濃度的廢氣或凈化要求高的前后端處理,起輔助作用。
物理吸附是由分子間作用力引起,,是一種可逆過程,由于分子間作用力是普遍存在的,所以物理吸附?jīng)]有選擇性。其吸附量與吸附質(zhì)的沸點(diǎn)成正比,物理吸附一般在較低溫度下進(jìn)行,過程與蒸汽凝結(jié)相似,只要提高溫度或氣壓,吸附質(zhì)便會(huì)析出。
1.1 吸附劑的種類
(1)活性炭
活性炭是常用的一種吸附劑,對大部分的有機(jī)廢氣都有很好的凈化效果,一般的氣用活性炭達(dá)到飽和吸附時(shí)的吸附量約為35%,應(yīng)用于凈化設(shè)備可取20~25%的吸附量,即每噸活性炭可吸附200~250kg的有機(jī)氣體。
但其吸附量有限,抗?jié)裥阅懿睿偕щy,造價(jià)高,有被新材料取代的趨勢。
纖維活性炭是近年來發(fā)展起來的新型吸附材料。它的比表面積大,孔徑均一,且都為中小孔,吸附質(zhì)分子內(nèi)的擴(kuò)散距離短,所以吸附和脫附速率高,殘留量少。
(2)活性氧化鋁
機(jī)械強(qiáng)度高,可用于氣體的干燥和含氟廢氣的凈化
(3)硅膠
通常用于吸收極性分子和作為干燥劑,硅膠吸水后吸收其他氣體的能力將會(huì)大大降低,這種特性限制了它的使用范圍。
02洗滌
一般用水將廢氣中的固體雜質(zhì)和溶于水的氣體去除,同時(shí)可以將廢氣降溫,可作為生物處理和等離子處理的預(yù)處理。
03冷凝
冷凝是利用氣體在不同溫度和壓力下具有不同的飽和蒸汽壓,在降低溫度或加大壓力的條件下,某些污染物凝結(jié)出來,以達(dá)到凈化或回收的目的,甚至可以利用不同的冷凝溫度,分離出不同的污染物來,實(shí)現(xiàn)回收廢氣的目的。
冷凝法運(yùn)行費(fèi)用較高,適用于高濃度和高沸點(diǎn)VOCs的回收,對于低濃度有機(jī)廢氣此法不適用;單純的冷凝法往往不能達(dá)到規(guī)定的分離要求,故此方法常作為吸附、燃燒等凈化高濃度廢氣的預(yù)處理過程。
04掩蔽法
采用更強(qiáng)烈的芳香氣味與臭氣摻和,以掩蔽臭氣,使之能被人接收,適用于需立即地、暫時(shí)地消除低濃度惡臭氣體影響的場合,惡臭強(qiáng)度2.5左右,無組織排放源,其優(yōu)點(diǎn)是可盡快消除惡臭影響,靈活性大,費(fèi)用低,其缺點(diǎn)是惡臭成分并沒有被去除
05稀釋擴(kuò)散法
將有臭味地氣體通過煙囪排至大氣,或用無臭空氣稀釋,降低惡臭物質(zhì)濃度以減少臭味,適用于處理中、低濃度的有組織排放的惡臭氣體,費(fèi)用低,設(shè)備簡單,缺點(diǎn)是易受氣象條件限制,惡臭物質(zhì)依然存在
02化學(xué)除臭
01化學(xué)洗滌吸收
原理主要是根據(jù)臭氣的成分利用強(qiáng)酸(硫酸)、強(qiáng)堿(氫氧化鈉)、強(qiáng)氧化劑(次氯酸鈉)作為洗滌噴淋溶液與氣體中的臭氣分子發(fā)生氣-液接觸,使氣相中之臭味成分轉(zhuǎn)移至液相,并藉化學(xué)藥劑與臭味成分之中和、氧化或其它化學(xué)反應(yīng)去除臭味物質(zhì)。但化學(xué)除臭法主要是針對酸堿廢氣而進(jìn)行的,成本高且臭味中含有多種氣體成分很難用單一的化學(xué)反應(yīng)來消除臭味。總之,用化學(xué)吸收法來處理臭味不是很成熟,該方法有待進(jìn)一步來完善。
可應(yīng)用化學(xué)洗滌方法處理臭味物質(zhì)包括有機(jī)硫化合物、含氮化合物、有機(jī)酸、含氧碳?xì)浠衔?、含鹵化物等廢氣物質(zhì)。適合用于污泥處理、食品、石油、化工、制藥等行業(yè)。
02燃燒法
燃燒法又可分為直接燃燒和催化燃燒,在催化燃燒的基礎(chǔ)上又衍生出一種蓄熱式催化氧化燃燒工藝,簡稱RCO。
2.1直接燃燒法
本法亦稱為熱氧化法、熱力燃燒法,即利用高溫(>800℃)將有機(jī)物分解。本法主要用于高濃度VOCs廢氣的凈化,對于自身不能燃燒的中低濃度尾氣,通常需助燃劑或加熱,能耗大,運(yùn)行成本高;且空燃比不易控制,易造成二次污染。所以不宜推廣。
2.2催化燃燒法
是在直燃法的基礎(chǔ)上加入催化劑,大大降低廢氣的反應(yīng)活化能,使其在較低溫度下就能*燃燒,無二次污染,工藝簡單,操作方便,安全性好;裝置體積小,占地面積少;設(shè)備的維修與折舊費(fèi)較低。該法適用于中高濃度的有機(jī)廢氣治理,國內(nèi)外已有廣泛使用的應(yīng)用,效果良好。
2.3蓄熱式催化氧化燃燒工藝
為了提高經(jīng)濟(jì)性,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的,體現(xiàn)廢氣治理無害化、資源化的宗旨,在催化燃燒的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),增加熱能回收利用,即蓄熱式催化氧化燃燒工藝(RCO)
蓄熱催化燃燒裝置主要由蓄熱床、換向閥門、燃燒室等組成蓄熱材料是蓄熱式催化氧化燃燒工藝的關(guān)鍵部分,它直接影響到整個(gè)裝置的熱回收效率和溫度效率。在實(shí)際工程當(dāng)中一般采用蜂窩陶瓷材料蜂窩陶瓷材料具有比表面積大,阻力系數(shù)小,換熱能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但其價(jià)格高昂,且使用壽命不長,一般只有3到5個(gè)月,嚴(yán)重時(shí)僅二個(gè)月。